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電磁波解析ソリューション Poynting 高周波解析向け汎用電磁波解析ソフトウェア

Poynting for Optics 解析事例:
モスアイ型反射防止コーティングを用いたシリコン太陽電池の解析

解析モデル

モスアイ構造[注1]を付加したシリコン太陽電池の解析モデル

モスアイ型反射防止コーティング シリコン基板→周期性を考慮し、1セル分だけ切り出し→平面波(微分ガウス波形)→シリコン基板 モスアイ構造・x, y方向は周期境界条件・z方向はPML吸収境界条件

[注1]モスアイ構造

文献:C. Sun, P.Jiang, and B. Jiang. "Broadband moth-eye antireflection coatings on silicon", Appl. Phys. Lett. vol.92, 061112 (2008)

解析結果

シリコンの分散特性[注2]と平面基板の反射率


シリコンの比誘電率の分散特性


シリコンの平面基板の反射特性

[注2]シリコンの分散特性

文献: Green, M.A. and Keevers, M. "Optical properties of intrinsic silicon at 300 K", Progress in Photovoltaics, p.189-92, vol.3, no.3; (1995)

反射特性の比較

解析結果(電界分布)

近傍電界(14.7ns)

まとめ

  • Poyntingを用いたモスアイ型反射防止コーティングを有するシリコン基板の反射特性解析
    • 3次元CAD機能を用いたモデル化が可能
    • Lorentz-Drudeモデルを用いた分散媒質の設定が可能
  • モスアイ構造付近の電磁界の挙動を詳細に解析
  • シリコンの周波数分散特性とモスアイ構造の効果を考慮した広帯域解析が可能

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